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鄂尔多斯盆地致密油藏水平井网人工裂缝分布形态研究

时间:2016-07-01来源: 作者: 点击: 101次




摘要:国内外研究者在优选压裂改造参数时,通常只考虑裂缝条数、段间距、裂缝长度等参数,忽略了人工裂缝分布形态对压裂水平井开发效果影响。本文采用数值模拟与油藏工程相结合的方法,分别对五点水平井网、七点水平井网布缝方式进行了优化研究,研究结果表明: 哑铃型布缝七点井网和纺锤型布缝五点井网具有初期产量高,稳产能力强的特点,较常规等缝长布缝方式更能控制含水率的上升,解决了水平井开发过程中递减快的问题,为致密油藏压裂施工设计提供了有效依据。

关键字:致密油藏;水平井网;布缝方式;缝长组合;

中图分类号: TE348  文献标识码 A

Study on Artificial Fracture Distribution of Ordos Basin Tight Reservoirs

Jiang Xuemei

Southwest Oil & Gas Field Company ,PetroChina ,Chengdu 610051, China

Abstractdomestic and foreign researchers preferring fracturing parameters usually only consider the fracture number, spacing, fracture length,and ignore the influence of horizontal well fracture distribution pattern.In this paper, combining numerical simulation and reservoir engineering method, five points and seven points of horizontal well networks are respectively optimized by fracture distribution type. Study results show that: dumbbell-shaped seven points well network and spindle-shaped five points well network points have higher initial yield, longer stable yield. compared with conventional equal fracture length , water cut rise slowly This solves the fast decline of the horizontal well and provides an basis for tight reservoir fracturing engineering design.

Key words:tight reservoir; horizontal well network;fracture distribution type; fracture length


引言

致密油藏具有天然裂缝发育,储层物性差、压力系数低的特征,此类油藏国内主要采用人工压裂结合注水的开采方式,2012年之前长庆油田采用大间距、等缝长的储层改造策略,矿场数据统计表明,该种水平井改造方式具有含水率上升快、稳产时间短、水淹风险大的特点,甚至部分水平井开井含水率即达到50%以上。笔者采用井网形式与布缝方式相结合的优化方法,对井网与布缝方式的匹配性进行了研究,具有一定实际应用价值。

1 五点水平井网与布缝方式匹配

在井网形式论证基础上,针对五点井网设计了2种布缝方式,开展数值模拟研究,方案1为等缝长布缝方式,方案2为不等缝长布缝方式,研究结果表明:纺锤型五点井网具有相同含水下,采出程度高的优势。

Fig1 development effect curves of two type of fissure distribtion for five points network

2 七点水平井网与布缝方式匹配

(1)裂缝形态优选

选取矩形、哑铃形、哑铃形、工形裂缝四种裂缝形态。针对水平井七点井网,进行裂缝形态优化模拟,对比不同裂缝形态开发效果。

图2 不同压裂缝形态示意图

Fig2 different fracture morphology diagram

其中,水平段长度设置为800m,裂缝密度设置为2条/100m,簇间距设置为20m,段间距为80m,工形裂缝半长为80-160m,哑铃形裂缝半长为120-160m,矩形裂缝半长为140m。    

模拟结果如下:

 

图3 采出程度化曲线

Fig3 Field oil recovery vs time curves

图4 含水率与采出程度变化曲线

Fig4 Water cut vs Field oil recovery curves

相同裂缝形态下,分段多簇压裂比分段压裂采出程度高,初期单井产量高,但是见水后上升速度比分段压裂快。分段多簇压裂(哑铃形)最终采出程度最大。在相同的采出程度下,分段多簇压裂(哑铃形)的含水最低。

矩形裂缝较其他形态裂缝见水时间早,哑铃形裂缝见水时间晚,而且含水上升速度较其他裂缝相态慢,综合以上分析,分段多簇压裂(哑铃形)为最优裂缝形态。

(2)缝长组合确定

基于非均匀缝长的认识,针对水平井七点法井网,对压裂缝长度进行最优组合模拟研究。水平井长度取800m,油井定压生成,井底流压控制在6.5MPa,注水井最大注入压力设置为30MPa,根据平面非均质性特点,注入水并不是均匀推进,水驱面积呈现一个椭圆形,存在主渗透率方向,设计以下7种布缝方案。

表1 不同裂缝半长组合方案

Table1 combination scheme of different

fracture half length

方案

裂缝半长(m)

方案1

190-280-350-

350-200-150

150-200-350-

350-280-190

方案2

160-230-350-

250-170-130

130-170-250-

350-230-160

方案3

140-200-350-

210-150-110

110-150-210-

350-200-140

方案4

110-160-280-

180-120-90

90-120-180-

280-160-110

方案5

90-140-220-

150-100-70

70-100-150-

220-140-90

方案6

70-110-180-

120-70-50

50-70-120-

180-110-70

方案7

50-80-140-

90-50-30

30-50-90-

140-80-50

从七种方案指标对比可以看出:方案4具有采出程度最高,采油速度较大和含水上升较慢的特点,因此优选方案4,裂缝平均半长为160m。

模拟结果如下:

图5 不同方案采出程度随时间变化曲线

Fig5 field oil recovery vs time curves

   图6 不同方案含水率随时间变化曲线   

        Fig6 water cut vs time curves

(3)矿场实际验证

华庆油田水平井示范区矿场实践表明:水平井七点井网与哑铃型布缝方式匹配合理,实施效果好。

2011年华庆油田长6采用腰部不避水线均匀布缝方式,投产6口水平井,其中3口见注入水,动态验证和示踪剂法判断来水方向为腰部水井。2012年,结合动态验证及监测结果,在原先腰部注水井对应水平段控制压裂了规模基础上,优化布缝方式优化为哑铃形,有效规避来见水风险,投产水平井76口,均未见注入水水淹。

3 结论

五点井网纺锤型布缝和七点井网哑铃型布缝具有采出程度高、稳产时间长、水淹风险小的特点;缝长组合平均半长160m时能够实现均匀水驱;优选的布缝方式可解决水平井递减快、见水风险大的问题。

参考文献

[1] 牛彦良,李莉.特低丰度油藏水平井开发技术研究[J]. 大庆石油地质与开发,2008,19(6): 55- 60.

[2] 吴晓冬,安永生. 低渗透油藏水平井井网形式优选[J]. 石油钻采工艺,2012,27(9): 99-108.

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